مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 35 4 2024 10 22 Adsorptive Removal of Heavy Metals by Utilizing Activated Carbon Derived from Natural Bitumen حذف جذبی فلزات سنگین با استفاده از کربن فعال مشتق شده از قیر طبیعی 1 22 217584 10.22093/wwj.2025.487432.3447 FA زهرا فدایی استادیار، گروه شیمی، سازمان جهاد دانشگاهی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران 0009-0009-1208-6204 علی دارایی مربی پژوهش، گروه شیمی، سازمان جهاد دانشگاهی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران پروانه پاکروان استادیار، گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، زنجان، ایران 0000-0002-6823-3914 Journal Article 2024 07 06 Heavy metals are recognized for their toxic properties, and their discharge into water resources poses significant harm to human health and the environment. This study aims to produce activated carbon from natural bitumen and evaluate its effectiveness in removing lead, chromium, cadmium, and copper ions from synthetic solutions. In this research, natural bitumen, found abundantly in the Kermanshah province and composed of inexpensive, accessible materials, was used as the raw material. Activated carbon was produced through chemical activation with phosphoric acid on these materials. Its specific surface area was determined using iodine number test, bulk hardness analysis, and BET analysis. The structural characteristics of the activated carbon were examined using Scanning Electron Microscopy equipped with EDS, FTIR, and XRD techniques. The effects of varying concentrations of lead (II), copper (II), cadmium (II), and chromium (III) ions (10 to 100 mg/L), pH (3 to 11), contact time (10 to 60 minutes), adsorbent dosage (0.1 to 0.5 gr), and temperature (25 to 60 ºC) on the adsorption process were investigated in a batch system. Metal concentrations were measured using Flame Atomic Absorption Spectroscopy. Results showed activated carbon samples with a specific surface area exceeding 303.55 m²/g and an iodine adsorption capacity of 707 mg/g were produced. The maximum metal ion removal efficiency was achieved under optimal conditions with a dosage of 0.4 g/L of adsorbent, a pH of 9, initial metal concentrations at 50 mg/L, and a contact time of 60 minutes. The order of adsorption capacity of activated carbon for the four heavy metal ions is Pb(II) > Cr(III) ~ Cu(II) > Cd(II). Additionally, desorption studies reveal that a 0.1 mol/L hydrochloric acid solution is the best washing solution for removing metal ions from activated carbon. Activated carbon can be reused multiple times in the adsorption-desorption process, demonstrating its potential as an efficient and economical adsorbent for heavy metal removal. Moreover, bitumen is a natural material that transforms activated carbon into a renewable source with excellent adsorption properties, thus making it highly effective in various applications. فلزات سنگین، به‌عنوان عناصر دارای خواص سمّی شناخته شده‌اند و تخلیه آنها به منابع آب، باعث آسیب جدی به سلامتی انسان‌ها و محیط‌زیست می‌شود. این پژوهش، به‌منظور تولید کربن فعال از قیر طبیعی و کاربرد آن در حذف یون‌های سرب، کروم، کادمیم و مس از محلول‌های تهیه ‌شده در آزمایشگاه انجام شد. در این پژوهش، از قیر طبیعی که معادن آنها به‌وفور در استان کرمانشاه یافت می‌شود و از مواد ارزان‌قیمت و در دسترس هستند، به‌عنوان مواد اولیه استفاده شد. با اعمال فعال‌سازی شیمیایی - با اسید فسفریک - بر این مواد، کربن فعال تولید شد و برای تعیین سطح ویژه کربن فعال از آزمون عدد یدی، آنالیز سختی بال پن و BET استفاده شد. همچنین مشخصات ساختاری کربن فعال، با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپ الکترونی پویشی مجهز به EDS، FTIR، XRD آنالیز شد. اثر غلظت یون‌های سرب (II)، مس (II)، کادمیم (II) و کروم (III) (10 تا 100 میلی‌گرم در لیتر)، pH (3 تا 11)، زمان تماس (10 تا 60 دقیقه)، میزان جاذب (1/0 تا 5/0 گرم) و دما (25 تا 60 درجه سلسیوس) بر فرایند جذب، در سیستم ناپیوسته بررسی شد. برای اندازه‌گیری غلظت فلزات از طیف‌سنجی جذب اتمی شعله استفاده شد. به‌این ترتیب نمونه کربن فعال با سطح ویژه بیش ازm2/gr 55/303 و میزان جذب ید mg/gr 707 تولید شد. حداکثر بازده حذف یون‌های فلزی توسط کربن فعال، در شرایط بهینه دوز 4/0 گرم بر لیتر جاذب، pH معادل 9، غلظت اولیه یون‌های فلزی 50 میلی‌گرم در لیتر و زمان تماس 60 دقیقه به‌دست آمد. یافته‌ها نشان داد که ترتیب ظرفیت جذب کربن فعال برای چهار یون فلزی سنگین به‌صورت Pb(II) > Cr(II) ~ Cu(II) > Cd(II) است. علاوه بر این، پژوهش‌های واجذب نشان داد که محلول هیدروکلراید 1/0 مول در لیتر به‌عنوان بهترین محلول شوینده برای دفع یون‌های فلزی روی کربن فعال است و کربن فعال می‌تواند برای چند بار در فرایند جذب- واجذب استفاده شود که به‌عنوان جاذب کارآمد و اقتصادی برای حذف فلزات سنگین به کار رود. قیر به‌عنوان یک منبع طبیعی تجدیدناپذیر است که از آن کربن فعال تولید می‌شود. کربن فعال مشتق شده از قیر خواص جذب بسیار خوبی را نشان می‌دهد و آن را در کاربردهای مختلف بسیار مؤثر می‌کند.

https://www.wwjournal.ir/article_217584_24f1722a9cde1287b5a1eb2ca65faacd.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 35 4 2024 10 22 Calibration and Uncertainty Analysis of Freundlich and Langmuir Isotherms Using the Markov Chain Monte Carlo (MCMC) Approach واسنجی و تحلیل عدم قطعیت ایزوترم‌های فرندلیچ و لانگمیر به روش مونت‌کارلو زنجیر مارکوف 23 48 218498 10.22093/wwj.2025.483434.3443 FA هانیه شریفی مقدم دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران 0009-0006-4033-121X سعید علیمحمدی دانشیار، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی،تهران، ایران 0000-0002-4421-3353 Journal Article 2024 07 13 Organic pollutants, such as dyes, widely used in textile, dyeing, and chemical industries, pose significant risks to human health and the environment if introduced into water resources. In modeling the transport of dissolved pollutants, three processes are commonly considered: advection, dispersion, and chemical mechanisms. Studies have shown that the third mechanism is often overlooked in practical modeling. Additionally, qualitative models are calibrated based on limited data, making their parameters subject to uncertainty. In this study, the Freundlich and Langmuir isotherms were analyzed. First, their parameters were estimated and calibrated using a simple optimization model. To analyze parameter uncertainty, a Bayesian approach employing the Markov Chain Monte Carlo method was adopted, utilizing the Metropolis-Hastings and Gibbs algorithms, and the results were compared. The study was conducted based on experimental data for the adsorption of Malachite Green onto activated carbon. While laboratory data allow for precise control of conditions, they may not fully represent field data due to scale and environmental constraints. Therefore, extending this research to field data could enhance the generalizability of the results and prove valuable in high-accuracy engineering designs and environmental management. The results indicated that the Langmuir isotherm performed better than the Freundlich isotherm at all temperatures, providing lower RMSE values. For instance, at 323 K, the Langmuir model demonstrated 13.55 units more accuracy than the Freundlich model. Confidence interval analysis revealed that the Metropolis-Hastings algorithm generally produced narrower and more symmetrical intervals, yielding more precise estimates. For example, for the KL parameter of the Langmuir model at 323 K, the 95% confidence interval obtained using the Metropolis-Hastings algorithm was [0.03,0.04], compared to [0.007,0.05] with the Gibbs algorithm. However, the Gibbs algorithm exhibited a higher convergence speed, making it suitable for scenarios where computational efficiency is a priority. The Metropolis algorithm’s runtime was 5.8 times that of the Gibbs algorithm. This study highlights the superiority of the Langmuir model and the Metropolis-Hastings algorithm in adsorption data analysis and uncertainty evaluation. آلاینده‌های آلی، مانند رنگ‌ها که به‌طور گسترده در صنایع نساجی، رنگرزی و شیمیایی به کار می‌روند، در صورت ورود به منابع آبی می‌توانند خطرات جدی برای سلامت انسان و محیط‌زیست ایجاد کنند. در مدل‌سازی انتقال آلاینده‌های محلول، سه فرایند جابه‌جایی، انتشار و مکانیسم‌های شیمیایی معمولاً استفاده می‌شوند. بررسی‌ها نشان داد که در عمل مکانیسم سوم در مدل‌سازی‌های واقعی کمتر مورد توجه بوده و در اکثر موارد از آن صرف‌نظر شده است. از سویی مدل‌های کیفی بر اساس داده‌های محدودی کالیبره می‌شوند و پارامترهای آنها تحت تأثیر عدم قطعیت هستند. در این پژوهش دو ایزوترم فرندلیچ و لانگمیر بررسی شد و ابتدا با استفاده از یک مدل ساده بهینه‌سازی کالیبره شده و پارامترهای آنها برآورد شدند. به‌منظور تحلیل عدم قطعیت پارامترهای ایزوترم‌ها، از رویکرد بیزی به روش مونت‌کارلو زنجیر مارکوف با دو الگوریتم متروپلیس- هستینگز و گیبس استفاده و نتایج با هم مقایسه شدند. این پژوهش بر اساس داده‌های آزمایشگاهی جذب مالاشیت سبز توسط کربن فعال انجام شد که اگرچه امکان کنترل دقیق شرایط را فراهم می‌کند، اما ممکن است به‌دلیل محدودیت در مقیاس و شرایط محیطی، نماینده کامل داده‌های میدانی نباشد. بنابراین، گسترش این پژوهش به داده‌های صحرایی می‌تواند به تعمیم‌پذیری نتایج بیشتر کمک کند و در طراحی‌های مهندسی و مدیریت زیست‌محیطی که نیاز به‌دقت بیشتری دارند، کاربرد داشته باشد. نتایج به‌دست ‌آمده نشان داد که ایزوترم لانگمیر در تمامی دماها عملکرد بهتری نسبت به فرندلیچ دارد و مقدار RMSE کمتری ارائه داده است. به‌عنوان نمونه، در دمای 323 کلوین، مدل لانگمیر 55/13 واحد دقت بیشتری نسبت به فرندلیچ دارد. همچنین، تحلیل بازه‌های اطمینان نشان داد که الگوریتم متروپلیس- هستینگز در اکثر موارد بازه‌های باریک‌تر و متقارن‌تری تولید کرده و تخمین‌های دقیق‌تری ارائه داده است. به‌عنوان مثال، برای پارامتر KL مدل لانگمیر در دمای 323 کلوین، بازه‌ اطمینان 95درصد با الگوریتم متروپلیس-هستینگز (03/0 تا 04/0) و با الگوریتم گیبس (007/0 تا 05/0) به‌دست آمد. با این‌ حال، الگوریتم گیبس سرعت هم‌گرایی بیشتری داشته و در شرایطی که کاهش حجم محاسبات الویت داشته باشد، مناسب است. سرعت اجرای الگوریتم متروپلیس 8/5 برابر الگوریتم گیبس است. این پژوهش برتری مدل لانگمیر و الگوریتم متروپلیس- هستینگز را در تحلیل داده‌های جذب و ارزیابی عدم قطعیت نشان می‌دهد.

https://www.wwjournal.ir/article_218498_e230ccbd28cf8043e29405585c6559dd.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 35 4 2024 10 22 Multi-Objective Optimization of Pressure-Reducing Valves Operation in Extreme Water Consumption Scenarios (Case Study: Najaf Abad Urban Water Distribution Network) بهینه‎ سازی چند‎هدفه بهره ‎برداری از شیرهای فشارشکن در حالات حدی مصرف آب (مطالعه موردی: شبکه توزیع آب شهری نجف‌آباد) 49 70 218451 10.22093/wwj.2025.503350.3464 FA سید پدرام جزائری فارسانی دکترای مهندسی عمران - مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران و حمل‌و‌نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0002-4690-8669 رامتین معینی دانشیار، گروه مهندسی عمران - مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران و حمل‌و‌نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0003-0544-7090 Journal Article 2024 08 01 Pressure and residual chlorine concentration are among the key parameters in urban water distribution networks that require continuous monitoring and control. These networks must ensure that consumer water demands are met with adequate pressure while optimizing water quality parameters, such as residual chlorine concentration, to maximize service satisfaction. In this study, the Najaf Abad urban water distribution network was selected as a real large-scale case study. A simultaneous optimization model was developed to determine nodal average pressure, residual chlorine concentration, and network combined reliability. The multi-objective optimization problem was solved using the NSGA-II algorithm under two extreme water consumption scenarios-maximum and minimum water withdrawal during warm and cold seasons. A Pressure-Driven Analysis approach was employed to calculate network parameters. Additionally, three objective functions were optimized using the NSGA-II multi-objective optimization algorithm. The optimal solution was selected from the Pareto front using the TOPSIS method. The network under study includes four operational pressure-reducing valves; after determining their optimal set pressure values, the average network pressure was reduced by 2.9% during ward days and 13.5% during cold days. The average residual chlorine concentration did not undergo significant changes however, its further reduction was prevented through optimization, effectively achieving this objective as well. Lastly, the combined reliability increased by 1.7% and 1.3% for warm and cold days, respectively. فشار و غلظت کلر باقیمانده از جمله پارامترهای مهم در شبکه‎های توزیع آب شهری است که باید کنترل و بررسی شوند. در این شبکه‎ها باید نیاز آبی مشترکین با فشار مناسب حتی‌الامکان به‌صورت کامل تأمین شده و با بهبود پارامترهای کیفی از جمله غلظت کلر باقیمانده، بیشترین رضایت سرویس‎دهی حاصل شود. در این پژوهش، با انتخاب شبکه توزیع آب شهری نجف‌آباد به‌عنوان یک شبکه واقعی بزرگ مقیاس، مدل بهینه‎سازی هم‌زمان تعیین مقدار فشار و غلظت کلر باقیمانده گره‌ای متوسط و اعتمادپذیری ترکیبی شبکه تعریف شد و با استفاده از الگوریتم NSGA-Ⅱ مسئله بهینه‎سازی چندهدفه در دو حالت بیشترین و کمترین میزان برداشت آب از شبکه در دو فصل گرم و سرد سال حل شد. در این پژوهش، برای محاسبه پارامترهای شبکه از تحلیل مبتنی بر فشار استفاده شد. همچنین، سه تابع هدف تعریف‎شده توسط الگوریتم بهینه‎سازی چندهدفه NSGA-Ⅱ بهینه شدند. در نهایت، از میان جواب‎های سطح بهینه پارتو، جواب بهینه نهایی توسط روش تاپسیس انتخاب شد. در این شبکه 4 شیر فشارشکن در حال بهره‎برداری است که پس از تعیین مقدار فشار تنظیمی بهینه نهایی آنها، مقدار فشار متوسط شبکه برای روزهای گرم و سرد سال به ترتیب 9/2 و 5/13 درصد کاهش یافت. همچنین، مقدار غلظت کلر متوسط تغییر قابل‎توجهی نداشت، ولی با انجام بهینه‎سازی، از کاهش مجدد آن جلوگیری شد که به‌نوعی این هدف نیز بهینه شد. در نهایت، میزان اعتمادپذیری ترکیبی برای روزهای گرم و سرد سال نیز به ترتیب 7/1 و 3/1 درصد افزایش یافت.

https://www.wwjournal.ir/article_218451_68c5462d559371ff8f90fc0e26da8276.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 35 4 2024 11 02 Removal of Pollutants in the Wastewater Treatment of Industrial Park of Semnan City with the Help of Chemical and Natural Coagulants حذف آلاینده‌های موجود در پساب تصفیه‌خانه شرکت شهرک‌های شهرستان سمنان به کمک مواد منعقدکننده شیمیایی و طبیعی 71 87 220301 10.22093/wwj.2025.482691.3440 FA مریم دارایی همیار علمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران شیما خسروی همیار علمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران احسان نشان شاهجویی همیار علمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان و شرکت بهین گستر افرا، سمنان، ایران عقیل قنبری همیار علمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران کیانا پیوندی دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران Journal Article 2024 08 08 Due to the expansion of industries and the increase in the volume of industrial wastewater, as well as the reduction of natural water resources and the water shortage crisis in human societies, adopting appropriate methods to remove pollutants and treat wastewater has become necessary. In this way, the high volume of industrial effluents can be optimized by recycling the water used to bring the pollutants to the standard level for various purposes such as washing factory equipment, watering green spaces and trees, etc. Among different methods such as membrane filtration, reverse osmosis, etc., the use of absorbents to remove pollutants can be effective in achieving the goal with optimal efficiency and low cost. Coagulants, both chemical and natural, are used to remove the blockage of the absorbent and reduce the need for their regeneration or replacement. This research aims to compare the performance of several different coagulants from different groups, along with zeolite adsorbent, to treat the central sewage effluent of Semnan Industrial Park. The role of this process in reducing COD, TSS and turbidity is also investigated. The obtained results show the optimal performance of polyammonium chloride with a reduction of 60% for COD, 85% for TSS and 85% for turbidity. Similarly, Moringa, as a natural absorbent, exhibits high removal efficiency, with a reduction of 70% for COD, 75% for TSS, and 80% for turbidity. The use of two chemical and natural methods will be very effective in reducing pollutants to the allowed amount depending on the type of wastewater. با توجه به گسترش صنایع و افزایش حجم پساب صنعتی و مخاطرات محیط‌زیستی ناشی از ورود پساب حاوی آلاینده‌های خطرناک با منابع آب زیرزمینی، لزوم توجه به پاکسازی و حذف بخشی از ناخالصی‌های موجود در پساب‌های صنعتی با روش‌های مناسب امری ضروری به نظر می‌رسد. به‌این‌ترتیب می‌توان با رساندن آلاینده‌ها به حد استاندارد برای مصارف مختلفی ازجمله شستشوی تجهیزات کارخانه، آبیاری فضای سبز و درختان از حجم بالای پساب‌های صنعتی استفاده بهینه کرد. در بین روش‌های مختلف همچون غشای فیلتراسیون و اسمز معکوس که عموماً پرهزینه هستند، بهره‌گیری از جاذب‌ها برای حذف آلاینده‌های مختلف می‌تواند در دستیابی به این هدف با کارایی مطلوب و هزینه کم مؤثر باشد. همچنین برای رفع مسدود شدن سریع جاذب و نیاز به احیا یا تعویض آن می‌توان از منعقدشده‌ها یا کمک‌منعقدکننده‌های شیمیایی و طبیعی استفاده کرد. هدف این پژوهش، تمرکز بر تصفیه پساب صنعتی تصفیه‌خانه مرکزی شرکت شهرک‌های استان سمنان بود که در آن عملکرد چندین منعقدکننده مختلف از گروه‌های متفاوت در کنار جاذب زئولیتی بررسی شد تا نقش این مواد بر کاهش COD، TSS و کدورت مشخص شود. پایین آوردن شاخص‌های مذکور نشان‌دهنده رفع مخاطرات مهمی از پساب دفع شده در محیط‌زیست است. نتایج به‌دست‌آمده عملکرد مطلوب پلی‌ آمونیوم کلراید با درصد کاهش 60 درصد برای COD، 85 درصد برای TSS و 85 درصد برای کدورت را نشان می‌دهد. همچنین مورینگا به‌عنوان یک جاذب طبیعی با کاهش 70 درصد برای COD، 75 درصد برای TSS و 80 درصد برای کدورت نشان می‌دهد که این ماده ظرفیت بالایی برای حذف ناخاصی‌ها و رفع مشکلات ناشی از عدم تصفیه پساب دارد. با توجه به دیدگاه اقتصادی استفاده از روش‌های شیمیایی و طبیعی و جاذب‌ها می‌تواند با توجه به نوع آلاینده امکان‌پذیر باشد. به‌کارگیری دو روش شیمیایی و طبیعی با توجه به نوع پساب در کاهش آلاینده‌ها به مقدار مجاز بسیار مؤثر خواهد بود.

https://www.wwjournal.ir/article_220301_602e57337ef8e286620fac79c500ecce.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 35 4 2024 11 17 Planning Water Distribution Network Renewal Using the SAM Model for Data Analysis of Historical Events برنامه‌ریزی بازسازی شبکه توزیع آب با توسعه مدل SAM برای تحلیل داده‌های تاریخچه حوادث 88 112 220872 10.22093/wwj.2025.502364.3462 FA ستار صالحی استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران 0000-0001-9370-3415 علی آبیاتی فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران 0009-0009-7424-620X محمد رجبی مدیر اداره آب و فاضلاب قمصر، شرکت آب و فاضلاب کاشان، کاشان، ایران مسعود خاندایی کارشناس بهره برداری، اداره آب و فاضلاب قمصر، شرکت آب و فاضلاب کاشان، کاشان، ایران Journal Article 2024 09 08 One of the most crucial decisions for water and sewerage companies is how to strategize network renewal activities. Any misstep in this area can result in wasted allocated funds and the emergence of issues related to water distribution networks. Consequently, it is essential to make the most informed decisions possible. Planning for the renewal of water distribution networks typically considers factors such as events and failures of network pipes, along with water demand and network development. However, the analysis and evaluation of these factors within water and sewerage companies often lack precision, leading to ineffective planning for renewal activities. This research aims to enhance the planning of the water distribution network renewal in Qamsar city, Kashan, by analyzing data on the network's historical events from 2019 to 2024. To achieve this, a Strategic Asset Management model was developed to analyze failures within the Qamsar network, identifying the most significant indicators of events in the water distribution network of Qamsar city. The results demonstrate that, using the SAM model, it is possible to assess the profile of historical events, including the number, location, and type of events, the failed equipment, the repair works, pipe size and type of pipe that failed the reason of the event, the covering of the event location, and its network pressure. Based on this assessment, the renewal strategies of the water distribution network could be determined. The SAM model developed in this research can be used to plan the renewal of the water distribution network. یکی از مهم‌ترین تصمیم‌گیری‌ها در شرکت‌های آب و فاضلاب، چگونگی برنامه‌ریزی برای فعالیت‌های بازسازی شبکه است. هرگونه تصمیم‌گیری اشتباه در این حوزه می‌تواند منجر به هدر رفتن اعتبارات تخصیص داده شده و همچنین توسعه مشکلات حاکم بر شبکه‌های توزیع آب باشد. ازاین‌رو ضروری است بهینه‌ترین تصمیم‌گیری در این حوزه اتخاذ شود. تصمیم‌گیری برای برنامه‌ریزی بازسازی شبکه‌های توزیع آب معمولاً بر اساس فاکتورهایی همچون حوادث و اتفاقات لوله‌های شبکه و همچنین نیازهای آبی و توسعه شبکه انجام می‌شود. بااین‌حال تحلیل و ارزیابی این فاکتورها در شرکت‌های آب و فاضلاب معمولاً به‌صورت دقیقی انجام نمی‌شود که می‌تواند منجر به برنامه‌ریزی‌های ناکارآمدی برای فعالیت‌های اصلاح و بازسازی شود. در این پژوهش هدف بهبود برنامه‌ریزی‌های بازسازی شبکه‌ توزیع آب شهر قمصر در کاشان با تحلیل داده‌های تاریخچه حوادث این شبکه در بین سال‌های 1397 تا 1402 بود. برای این امر با توسعه یک مدل SAM حوادث شبکه قمصر تحلیل شد و مهم‌ترین شاخص‌های حوادث در شبکه توزیع آب شهر قمصر مشخص شد. نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش نشان داد که با استفاده از مدل SAM توسعه داده شده پژوهش می‌توان تاریخچه حوادث شبکه توزیع آب تحلیل را بر اساس تعداد حادثه، محل وقوع و نوع حادثه، تجهیزات حادثه‌دیده، عملیات تعمیری، سایز و جنس لوله، علت و عامل حادثه، پوشش محل حادثه و فشار شبکه در محل حادثه بررسی و استراتژی‌های بازسازی شبکه را تعیین کرد. مدل SAM توسعه داده شده در این پژوهش دارای قابلیت برنامه‌ریزی بازسازی شبکه‌های توزیع آب است.

https://www.wwjournal.ir/article_220872_1ddc13aa32109c59ce7653a4e892c2bb.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 35 4 2024 11 20 Flood Risk Zoning in Vulnerable Components of the Water Supply System of Kashan City پهنه‏‌‌بندی ریسک سیلاب در اجزای آسیب‎پذیر سامانه آب‌رسانی شهر کاشان 113 131 222107 10.22093/wwj.2025.502819.3463 FA عیسی ایلیاتی دانشجوی دکترای علوم زمین گرایش آب‌های زیرزمینی، بخش علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران 0009-0008-9948-5672 محمود اکبری دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران 0000-0002-1319-6079 Journal Article 2024 09 10 The aim of this study is to assess flood risk zoning for the water supply system of Kashan City, including the wells, storage tanks, and transmission and distribution pipelines. To this end, the sub-catchments affecting the water supply system were first identified, and the runoff from each sub-catchment was calculated using the SCS rainfall-runoff model. By inputting the characteristics of the runoff hydrograph of each sub-catchment, two-dimensional hydraulic modeling was conducted in the identified waterways using HEC-RAS 2D software, and the flow characteristics, including depth and velocity, were calculated for a flood with 50-year return period. Subsequently, the flood hazard index was determined for the flood-prone components of the system. On the other hand, the vulnerability index of the components of the water supply system was determined using five indicators: extent and area of influence, possibility of replacement, possibility of reconstruction or repair, relative economic value, and degree of dependency. Subsequently, the flood risk for each component of the water supply system was calculated using the hazard and vulnerability indices, and a risk zone map was created for each component. The results showed that in the water supply system of Kashan City, there are 22 wells with a risk index ranging from 61.8 to 120.6, 7 storage tanks with a risk index ranging from 66 to 126, and 31 kilometers of transmission and distribution pipelines, including the Zayandeh Rud water transfer line, with a risk index ranging from 11 to 102 at flood risk. By identifying the higher-risk components, priorities were established for implementation to reduce flood risk, and solutions were proposed to mitigate vulnerability, decrease flood hazards, and ultimately reduce the risks associated with the components of the Kashan city water supply system. هدف از این پژوهش، پهنه‏‌بندی ریسک سیلاب برای سامانه آب‌رسانی شهر کاشان شامل چاه‌ها، مخازن ذخیره و خطوط انتقال و توزیع آب بود. به‌این منظور ابتدا زیرحوضه‌های مؤثر بر سامانه آب شناسایی و دبی حاصل از هر زیرحوضه با استفاده از مدل بارش-رواناب SCS محاسبه شد. با ورود مشخصات هیدروگراف سیلاب خروجی هر زیرحوضه، مدل‌سازی هیدرولیکی در بستر مسیل‌های شناسایی شده در نرم‌افزار RAS 2D- HECانجام شد و مشخصات جریان شامل عمق و سرعت رواناب برای سیل با دوره بازگشت 50 ساله محاسبه شد. سپس شاخص خطر سیلاب برای اجزای سامانه که در معرض خطر سیل قرار داشتند، تعیین شد. از طرف دیگر میزان شاخص آسیب‌پذیری اجزاء سامانه آب‌رسانی بر مبنای 5 شاخص گستره و حوزه نفوذ، امکان جایگزینی، امکان بازسازی یا تعمیر، ارزش نسبی اقتصادی و شدت وابستگی مشخص شد. در ادامه ریسک سیلاب هر یک از اجزاء سامانه آب با استفاده از میزان شاخص خطر و شاخص آسیب‎پذیری محاسبه شد و نقشه پهنه‌بندی ریسک برای اجزاء در معرض خطر سیلاب ارائه شد. نتایج نشان داد در سامانه آب‌رسانی شهر کاشان، تعداد 22 حلقه چاه با شاخص ریسک بین 8/61 تا 6/120، تعداد 7 مخزن ذخیره با شاخص ریسک بین 66 تا 126 و 31 کیلومتر از خطوط شبکه آب‌رسانی و انتقال و خط انتقال زاینده‌رود با شاخص ریسک بین 11 تا 102 در معرض ریسک سیلاب قرار دارند. با شناخت اجزاء با ریسک بالاتر، اولویت‌های اجرایی برای کاهش خطر سیلاب مشخص شد و راهکارهایی به‌منظور کاهش آسیب‌پذیری، کاهش خطر سیلاب و در نهایت کاهش ریسک مترتب بر اجزاء سامانه آب شهر کاشان ارائه شد.

https://www.wwjournal.ir/article_222107_9d07dca9b224c568115fc64689c6267a.pdf